Arbeitsgruppe "Mechanische Myokardiale Unterstützungssysteme"

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit dem klinischen Langzeiteinsatz von künstlichen Blutpumpen beim Herzversagen. Derzeit werden das Novacor LVAS und das HeartMate System als implantierbare linksventrikuläre mechanische Unterstützungssysteme evaluiert. Besteht ein bi- oder rechtsventrikuläres Versagen, kommt das parakorporale Thoratec-System bzw. im Kindes- und Säuglingsalter das Medos-HIA-System zur Anwendung.

Probleme, die noch weiterer Bearbeitung bedürfen, resultieren aus der Interaktion zwischen Organismus und Fremdoberfläche der Systeme. Vorrangig in diesem Zusammenhang zu nennen sind die bisher noch nicht beherrschten thrombembolischen und infektiologischen Problemkreise. Die initial bestehenden postoperativen Blutungsprobleme dürfen mittlerweile durch die Verbesserung des Antikoagulationsmanagements und der operativen Technik als weitgehend gelöst gelten.

In einer prospektiven Untersuchung wurde eine der Hauptkomplikationen nach LVAD-Implantation, die Infektion, untersucht und mit der Letalität am System korreliert. Von 25 eingeschlossenen Patienten wurden bei 12 (48 %) Patienten Infektionen nachgewiesen durch Identifizierung mehrfacher Isolate identischen Genotyps von der Oberfläche des LVAD. Während nur 5 (42 %) von 12 Patienten mit LVAD-Infektion bis zur Herztransplantation überlebten, konnten 11 (85 %) von 13 Patienten ohne LVAD-Infektion erfolgreich transplantiert werden (p<0.05). Schlußfolgerung: Die Infektion des LVAD ist mit einer signifikant erhöhten Sterblichkeit verbunden, schließt jedoch eine erfolgreiche Überbrückung zur Herztransplantation nicht aus. Eine LVAD-Infektion stellt eine Indikation zur dringlichen Transplantation dar.

Neben Infektionen sind Thrombembolien die häufigsten Komplikationen bei LVAD-Therapie. In einer retrospektiven Analyse unseres Patientenkollektivs waren 17 (47 %) von 36 LVAD-Patienten davon betroffen. Deshalb haben wir den Effekt einer Therapie mit Thrombozytenaggregationshemmern zusätzlich zur Antikoagulation mit Heparin bzw. Marcumar untersucht. Thromboembolische Ereignisse traten in Patienten, die mit dem kombinierten Schema behandelt wurden, nur in 11 % auf, während sie bei nur mit Heparin/Marcumar behandelten Patienten in 50 % der Fälle auftraten. Die kombinierte Therapie mit Thrombozytenaggregations-hemmern und Antikoagulation mit Heparin/Marcumar ist seither in die klinische Routine eingeführt worden.

In einer retrospektiven Studie unserer Arbeitsgruppe wurden die Ergebnisse der notfallmäßigen im Vergleich zur elektiven bzw. dringlichen Implantation von linksventrikulären mechanischen Assistenzherzen (LVAD) evaluiert. Sekundäres Organversagen sowie Blutungskomplikationen waren signifikant häufiger bei notfallmäßiger LVAD-Implantation, Thromboembolie und Infektionen waren jedoch in allen Gruppen nicht unterschiedlich. Nach notfallmäßiger Implantation konnten signifikant weniger Patienten herztransplaniert werden als nach elektiver oder dringlicher Implantation (22 % vs 78 %, p<0.01). Zusammenfassend war die notfallmäßige LVAD-Implantation mit einem höheren Risiko verbunden. Schlußfolgerung: Die LVAD-Implantation sollte so früh wie möglich stattfinden.

Eine retrospektive Analyse von 631 Patienten, die unserem Zentrum zur Evaluation einer Transplantation zugewiesen wurden, bestätigte die Erkenntnis, daß die LVAD-Implantation so früh wie möglich stattfinden sollte. Die Überlebenswahrscheinlichkeit von Patienten, die elektiv ein LVAD erhalten hatten, war signifikant höher als von Patienten, die dringlich oder notfallmäßig operiert wurden, und mindestens so gut wie die von Patienten, die stabil auf der Warteliste zur Herztransplantation waren. Schlußfolgerung: Die Selektion der Patienten bestimmt ganz entscheidend den Erfolg nach LVAD-Implantation.

Die Weiterentwicklung der LVADs zu transportablen Systemen hat die Mobilität der Patienten erheblich verbessert. LVAD-Patienten können seither ambulant bis zur Herztransplantation behandelt werden. Wir haben unsere Erfahrungen damit in einer retrospektiven Studie erörtert. Sechszehn von 46 Patienten (35 %) konnten seit Juli 1995 ambulant betreut werden. Stationäre Wiederaufnahmen waren extrem selten und hauptsächlich bedingt durch Infektionen und Thrombembolien. Schlußfolgerung: Die ambulante Versorgung von LVAD-Patienten kann zuverlässig und ohne erhöhtes Risiko durchgeführt werden.

Die LVAD-Therapie wird heutzutage nicht nur als Überbrückungsmaßnahme zur Herztransplantation durchgeführt, sondern ist auch indiziert als dauerhafte Alternative zur Herztransplantation und als Überbrückungsmaßnahme bis zur Erholung des Nativherzens mit nachfolgender Explantation des LVAD. Für den Einsatz als Überbrückungsmaßnahme bis zur Erholung des Nativherzens ist jedoch eine Abschätzung der wiedergewonnenen Leistungsfähigkeit des Nativherzens eine unbedingte Voraussetzung. In unserer Klinik wurde hierfür eine Protokoll entworfen. Unter kontinuierlicher Registrierung der Lungenkreislaufdrucke, des Herzzeitvolumens sowie Monitorisierung verschiedener echokardiographischer Parameter bei minimaler Unterstützung durch das LVAD kann die Leistungsfähigkeit des Patienten auf dem Ergometer seriell zu verschiedenen Zeitpunkten beurteilt und so die Möglichkeit einer LVAD-Explantation abgeschätzt werden.

Drittmittelgeber:

Mikrobiologie BMBF

Beteiligte Wissenschaftler:

PD Dr. M.C. Deng, PD Dr. D. Hammel, Prof. Dr. H.H. Scheld, PD Dr. C. Schmid, Dr. D.T. Tjan, Dr. S. Christiansen, Dr. M. Wilhelm (THG-Chirurgie) sowie Mitarbeiter der Kliniken und Institute für Anästhesie, Kardiologie, Labormedizin, Neurologie, Nuklearmedizin, Pathologie, Radiologie

Veröffentlichungen:

Herrmann, M., M. Weyand, B. Greshake, C. von Eiff, R.A. Proctor, H.H. Scheld, G. Peters: Left ventricular assist device infection is associated with increased mortality but is not a contraindication to transplantation. Circulation 1997 Feb 18;95(4):814-7

Schmid, C., M. Weyand, D.G. Nabavi, D. Hammel, M.C. Deng, E.B. Ringelstein, H.H. Scheld: Cerebral and systemic embolization during left ventricular support with the Novacor N100 device. Ann Thorac Surg 1998 ;65(6):1703-10

Schmid, C., M. Weyand, D. Hammel, M.C. Deng, D. Nabavi, H.H. Scheld: Effect of platelet inhibitors on thromboembolism after implantation of a Novacor N100--preliminary results. Thorac Cardiovasc Surg 1998 ;46(5):260-2

Schmid, C., M. Deng, D. Hammel, M. Weyand, H.M. Loick, H.H. Scheld: Emergency versus elective/urgent left ventricular assist device implantation. J Heart Lung Transplant 1998;17(10):1024-8

Deng, M.C., M. Weyand, D. Hammel, C. Schmid, S. Kerber, C. Schmidt, G. Breithardt, H.H. Scheld: Selection and outcome of ventricular assist device patients: the Muenster experience. J Heart Lung Transplant 1998;17(8):817-25

Schmid, C., D. Hammel, M.C. Deng, M. Weyand, H. Baba, T.D. Tjan, G. Drees, N. Roeder, C. Schmidt, H.H. Scheld: Ambulatory care of patients with left ventricular assist devices. Circulation 1999;100(19 Suppl):II224-8

Deng, M.C., M. Wilhelm, M. Weyand, D. Hammel, S. Kerber, G. Breithardt, H.H. Scheld: Long-term left ventricular assist device support: a novel pump rate challenge exercise protocol to monitor native left ventricular function. J Heart Lung Transplant 1997;16(6):629-35

Deng, M.C., M.J. Wilhelm, H.H. Scheld: Effects of exercise during long-term support with a left ventricular assist device. Circulation 1998;97(12):1212-3